научный журнал по биологии Радиационная биология. Радиоэкология ISSN: 0869-8031

ИВАНОВ С.Д., КОРЫТОВА Л.И. — 2014 г.

Обзор исследований, выполненных на образцах опухолевых и неопухолевых тканей, свидетельствует о том, что маркерами радиочувствительности для предсказания ответа конкретного больного на планируемую лучевую терапию могут быть показатели апоптоза, профили молекулярного считывания информации с ДНК и определение полиморфизма одиночных нуклеотидов в геноме пациентов. К настоящему времени разработана технология оперативного и экономичного определения показателей для обоснованного применения лучевой терапии в эксперименте и радиологической практике путем оценки радиочувствительности ДНК крови.

САНЖАРОВА Н.И. — 2014 г.

Представлена информация о перспективах развития ядерной энергетики и необходимости обеспечения экологической безопасности. Комплексность возникающих проблем требует широкой международной интеграции научных исследований. Дано описание экологических проектов, реализованных МАГАТЭ после аварии на Чернобыльской АЭС, а также нового проекта MODARIA, в рамках которого особое внимание будет уделено совершенствованию моделей переноса радионуклидов и оценки радиационного воздействия как на человека, так и на биоту. Изложена стратегия и программа работ по развитию радиоэкологических исследований в XXI веке, которая реализуется девятью ведущими научными центрами (Европейский радиоэкологический альянс) в рамках проекта Европейской комиссии STAR.

СПИРИДОНОВ С.И. — 2014 г.

Обоснована необходимость системных радиоэкологических исследований в рамках разработки стратегии развития атомной промышленности России в XXI веке. Сформулированы первоочередные задачи в сфере радиоэкологии ядерной энергетики естественной безопасности, связанные с развитием концепции радиационно-миграционной эквивалентности, сравнительным обоснованием инновационных ядерных технологий и обеспечением прогнозирования последствий различного рода непредвиденных ситуаций. Представлен алгоритм комплексного решения этих задач, включающий разработку методологических подходов, методов и программных средств, позволяющих выполнять оценки дозовых нагрузок на население и биоту. Показана целесообразность использования радиоэкологических рисков для анализа неопределенностей последствий радиоактивного загрязнения окружающей среды на различных этапах существующих и инновационных ядерных топливных циклов.

ВИНОГРАДОВА Ю.В., ЛЯХОВА К.Н., ОСТРОВСКИЙ М.А., ПОПЛИНСКАЯ В.А., ТРОНОВ В.А. — 2014 г.

Сетчатка глаза состоит из терминально дифференцированных клеток, утративших способность к делению. Гибель этих клеток приводит к утрате зрения. Сетчатка мышей характеризуется сравнительно высокой устойчивостью к радиации. Эта устойчивость сетчатки обеспечивается ее способностью к восстановлению от повреждений, вызываемых факторами внешней среды. Цель работы заключалась в оценке повреждающего действия ионизирующего излучения и метилнитрозомочевины (МНМ) на структуру ДНК в сетчатке глаза мышей, функциональную активность сетчатки и в оценке ее способности к восстановлению in vivo. Результаты подтверждают способность зрелой сетчатки к структурному и функциональному восстановлению. Адаптирующее воздействие в малой дозе химического агента повышает устойчивость сетчатки к цитотоксической дозе этого генотоксиканта и препятствует дегенерации фоторецепторного слоя сетчатки. Полученные результаты указывают на возможность эффекта нейрогормезиса в сетчатке глаза мышей при действии ионизирующей радиации и химических веществ.

ЛЕУСИК Е.А., ХОРУЖИК С.А. — 2014 г.

Цель исследования – определить количество, виды, периодичность проведения компьютерно-томографических (КТ) исследований у пациентов с лимфомами, оценить накопленные при этом дозы облучения и атрибутивный риск рака в результате этого. В ретроспективное исследование включено 50 пациентов в возрасте от 18 до 83 лет, 25 мужчин и 25 женщин, подвергавшихся лечению в 2010–2011 гг., среди них число пациентов с лимфомой Ходжкина было 19, с неходжкинской лимфомой – 31. За весь период наблюдения пациентам совокупно выполнено 665 КТ-исследований, в том числе до начала лечения – 169 (25%), в процессе химиотерапии – 244 (37%), для планирования лучевой терапии – 54 (8%), после окончания лечения – 198 (30%). Среднее количество КТ-исследований на пациента составило 13.3 (от 3 до 29); 32 (64%) пациентам выполнено 10 и более КТ-исследований, 10 (20%) пациентам – 20 раз и более. Наиболее часто проводились КТ-исследования грудной клетки. Количество КТ-контролей после окончания лечения в расчете на пациента составило в среднем 2.7 (от 1 до 6). Средняя эффективная доза облучения на одного пациента составила 86.7 мЗв (от 21.7 до 209.2 мЗв). В итоге накопленные дозы более 50 мЗв за весь период КТ-исследований получили 37 (74%) пациентов, более 100 мЗв – 14 (28%), более 150 мЗв – 6 (12%), более 200 мЗв – 1 (2%). Более 100 мЗв в течение 1 года получили 6 (12%) пациентов. Коллективная доза облучения составила 4.3 Зв. За счет этого у 50 пациентов можно ожидать возникновение 0.176 дополнительных случаев рака, что равносильно риску 0.35% или 1 случаю на 256 пациентов.

БРУСКОВ В.И., ГУДКОВ С.В., ПОПОВА Н.Р. — 2014 г.

Пуриновые соединения – ксантозин, кофеин, инозин-5-монофосфат и гуанозин-5-монофосфат в диапазоне концентраций 0.02–1.0 ммоль/л проявляют антиоксидантные свойства in vitrо, существенно уменьшая образование перекиси водорода и гидроксильных радикалов, индуцированное рентгеновским излучением в водных растворах, и предотвращая образование 8-оксогуанина в ДНК. Исследуемые соединения нейтрализуют долгоживущие активные формы белков in vitro и проявляют выраженные радиозащитные свойства, увеличивая выживаемость мышей до 50% при внутрибрюшинном введении (45 мг/кг) после радиационного воздействия в летальной дозе 7 Гр. Исследуемые соединения при введении их как до, так и после облучения стимулируют процессы кроветворения, увеличивая количество лейкоцитов и тромбоцитов в периферической крови облученных животных в пострадиационный период, а также пострадиационное восстановление ДНК от повреждений. Перечисленные пуриновые соединения можно рассматривать как потенциально перспективные профилактические и терапевтические средства для уменьшения рисков патологического воздействия ионизирующего излучения на организм млекопитающих.

ЛИПАТОВ Д.Н., ЩЕГЛОВ А.И. — 2014 г.

Рассчитанные значения коэффициентов квазидиффузии 137Cs за 15-летний период после чернобыльских выпадений в верхней минеральной толще серых лесных почв Тульской области варьируют в пределах 0.18–0.35 см2/год, нарастая в ряду биогеоценозов: сосняк < дубрава < березняк < пастбище. Выявлены корреляционные связи и построены уравнения линейной регрессии для коэффициентов квазидиффузии 137Cs в зависимости от почвенных свойств. Оценки периодов эффективного полувыведения 137Cs в серых лесных почвах составили: для слоя 0–5 см – 11–14 лет, 0–15 см – 22–25 лет, 0–30 см – 27–28 лет. Рассмотрены периоды, необходимые для снижения содержания 137Cs в 0–5 см слое почв до уровня 37 кБк/м2, с учетом пространственного варьирования выпадений и неоднородности квазидиффузии. Представлены прогнозы вертикальной миграции 137Cs на основе диффузионной модели с пространственно распределенными почвенными параметрами.

АЛЕКСАНДРОВ И.Д., АЛЕКСАНДРОВА М.В., ДАВКОВА Л.Н. — 2014 г.

Приводятся результаты генетического, цитогенетического и молекулярного анализа рецессивных мутаций гена cinnabar (cn) Drosophila melanogaster, индуцированных -излучением 60Co (дозы 5–60 Гр) и реакторными нейтронами (Еср = 0.85 МэВ, дозы 2.5–20 Гр) в зрелых спермиях самцов дикой лабораторной линии D32. Показано, что общий спектр индуцированных обоими видами радиации мутаций гена включает два главных класса генетических изменений: 1) “точковой” (простые и комплексные) и 2) хромосомной природы (мутанты с доминантной стерильностью и мультилокусные делеции). Для обоих видов радиации частота мутаций двух классов растет с дозой линейно, однако нейтроны существенно более эффективны, чем -излучение, в индукции только хромосомных мутаций (коэффициент ОГЭ = 4.0), но не “точковых”, где эффективность обоих видов радиации практически одинакова. Установлено, что 28 из 59 (47.5%) изученных и нейтрон-индуцированных “точковых” мутантов cn имеют ПЦР детектируемые изменения ДНК гена в виде делеций отдельных или двух смежных фрагментов гена, тогда как остальные мутанты (31 из 59, или 52.5%) обусловлены молекулярными изменениями, не определяемыми методом ПЦР. Существенно, что 10 из 48 (20.8%) и 3 из 11 (27.3%) нейтрон-индуцированных “точковых” мутантов имели молекулярный “фенотип” (отсутствие смежных 3-го и 4-го фрагментов гена), идентичный “фенотипу” маркерной мутации cn1 из материнской тестер-линии KL, с самками которой скрещивались облученные самцы. Среди обсуждаемых процессов генетической рекомбинации, потенциально ведущих к наблюдаемому “фенотипу”, наиболее вероятной является межаллельная рекомбинация (генная конверсия) в ядре зиготы после первого акта репликации и объединения интактного материнского и облученного отцовского геномов. Установленная в работе картина радиационного мутагенеза гена cn сравнивается с таковой для близкого по размеру и структуре гена black, но с иным положением на хромосоме.

АНДРЕЕВ С.Г., АТКАРСКАЯ М.В., БУРЛАКОВА Е.Б., ФАТКУЛЛИНА Л.Д. — 2014 г.

Для выяснения возможных радиационно-индуцированных изменений структурного состояния мембран клеток крови подвергали воздействию -излучения в интервале малых (1–10 сГр) и средних доз (50 сГр–2 Гр) образцы крови здорового донора. Методом ЭПР спиновых зондов измеряли микровязкость липидов мембран эритроцитов и лейкоцитов сразу после облучения. Уже при облучении в дозе 1 сГр обнаружены статистически значимые изменения выраженности спонтанного гемолиза эритроцитов и микровязкости плазматической мембраны лимфоцитов. Показана меньшая устойчивость мембран лимфоцитов по сравнению с эритроцитами в одинаковых условиях облучения.

АКСЁНОВА В.М., МЕЩУРОВА Т.А. — 2014 г.

Представлены результаты исследования в 2009–2012 гг. содержания радионуклида 137Cs в съедобных грибах, ягодах и плодах дикорастущих кустарников и кустарничков, произрастающих в лесных экосистемах ряда районов Пермского края. Показано, что активность радиоцезия в исследованных образцах не превышает ПДУ, утвержденных в Российской Федерации.

АКЛЕЕВ А.В. — 2014 г.

Новые рекомендации МКРЗ (Публикация 118) посвящены реакциям тканей человека на острое, хроническое и фракционированное облучение. В настоящее время очевидно, что реакции тканей на воздействие ионизирующей радиации предопределяются не только дозой и мощностью дозы, они зависят от возраста, исходного состояния тканей и органов, генетических особенностей организма, а также могут быть модифицированы многочисленными биоактивными агентами (антиоксиданты, цитокины, факторы роста и др.). В работе рассматриваются механизмы индукции лучевых реакций тканей и представлены современные оценки значений дозовых порогов тканевых реакций при фракционированном облучении. Отмечено, что фракционированное облучение, как правило, вызывает менее выраженные эффекты, чем острое облучение в таких же дозах. Впервые сделаны оценки порога дозы для индукции ионизирующим излучением сердечно-сосудистых и церебро-васкулярных заболеваний. Пересмотрены значения пороговой дозы для катаракты. Значительное внимание уделяется модификаторам тканевых реакций, которые представлены различными группами соединений и могут быть использованы в качестве профилактических, паллиативных или лечебных средств при лучевой терапии.

ГЕРЛИЦ Д.С., ЗАХАРОВА М.Л., ЗУБКОВА О.В., КИРИЛЛОВА Е.Н., КОЛОСОВА А.В., ЛОФФРЕДО К.А., ЛУКЬЯНОВА Т.В., МУКСИНОВА К.Н., ПАВЛОВА О.С., РЕВИНА В.С., РОМАНОВ С.А., СЛУКИНОВА Ю.В., СОКОЛОВА С.Н., УРЯДНИЦКАЯ Т.И. — 2014 г.

Цель создания радиобиологического репозитория тканей человека Южно-Уральского института биофизики – получение и длительное хранение биологического материала работников ПО “Маяк”, подвергшихся профессиональному воздействию ионизирующего ( - и/или )излучения в широком диапазоне доз, а также населения, подвергшегося длительному облучению вследствие радиационных аварий, и передача образцов ученым для изучения последствий действия радиации на человека и его потомков. Накопленный биоматериал является информационным и исследовательским потенциалом, на основе которого работают учeные в разных областях радиационной биологии и медицины. Репозиторий биоматериала состоит из нескольких отделов: опухолевые и неопухолевые ткани, полученные при аутопсии, биопсии, оперативных вмешательствах, образцов крови и еe компонентов, ДНК, образцов индуцированной мокроты, слюны и др. у людей, подвергшихся или не подвергшихся (контроль) радиационному воздействию. Биоматериал хранится в формалине, в виде парафиновых блоков, слайдов, а также в фризерах при низкой температуре. Получена и внесена в электронную базу данных вся информация об образцах биоматериала и регистрантах репозитория (медицинские, дозиметрические, демографические, профессиональные сведения). Создан постоянно обновляемый вебсайт репозитория, доступный для ознакомления и подачи заявок на получение образцов биоматериала от российских и зарубежных исследователей (rhtr.subi.su). В обзоре кратко освещены отдельные данные, полученные в результате научно-исследовательских работ, выполненных с использованием биоматериала репозитория.

ГЕРАСИМОВ Я.Р., ГОРЯЧЕНКОВА Т.А., НОВИКОВ А.П., ПЕРК А.А., СОБАКИН П.И., ЧЕВЫЧЕЛОВ А.П. — 2014 г.

В статье представлены результаты наземной пешеходной гамма- и гамма-спектрометрической съемок, проведенных в зоне воздействия аварийного подземного ядерного взрыва “Кратон-3”. Рассмотрены особенности миграции и распределения 137Cs, 90Sr и Pu в почвенно-растительном покрове северной тайги криолитозоны. Показано, что радиоэкологическая обстановка на обследованной территории остается неблагоприятной.

МАМИХИН С.В., МАНАХОВ Д.В., ЩЕГЛОВ А.И. — 2014 г.

Проведены дополнительные исследования распределения радиоактивных изотопов цезия и стронция и их химических аналогов по надземным компонентам сосны обыкновенной в отдаленный от аварии период. По результатам исследований подтверждено наличие аналогии в распределении этих элементов по компонентам данного вида древесной растительности в квазиравновесном (относительно радионуклидов) состоянии. Также показана избирательная возможность использования в качестве информационного аналога данных по зольности компонентов древостоя сосны и дуба.

ЗЕМСКАЯ Н.В., МОСКАЛЁВ А.А., ПЛЮСНИНА Е.Н., ШИЛОВА Л.А. — 2014 г.

Исследовали радиоадаптивный ответ и эффект гормезиса по радиационно-индуцированному изменению продолжительности жизни у самцов и самок Drosophila melanogaster линии дикого типа Canton-S и линий с мутациями в генах ответа на повреждение ДНК (гомолог GADD45), эксцизионной репарации (гомологи XPF, XPC, PCNA) и репарации двухцепочечных разрывов ДНК (гомологи RAD54, XRCC3, BLM). Адаптирующее воздействие в средних дозах 40 сГр осуществляли хронически на протяжении всех предимагинальных стадий развития, разрешающее острое воздействие 30 Гр применяли на стадии имаго. Также исследовали устойчивость дрозофил к острому воздействию -излучения с кондиционной повсеместной сверхэкспрессией генов, которые участвуют в распознавании повреждений ДНК (гомологи GADD45, HUS1, CHK2), генов эксцизионной репарации ДНК (гомологи XPF, XPC, AP-эндонуклеазы-1) и генов репарации двунитевых разрывов нитей ДНК (гомологи BRCA2, XRCC3, KU80, WRNexo). В то время как у особей линии дикого типа Canton-S удается наблюдать проявление радиоадаптивного ответа и радиационного гормезиса, у особей с мутациями в генах репарации ДНК радиоадаптивный ответ отсутствует, либо проявляется в меньшей степени, чем у особей линии дикого типа. Мифепристон-индуцибельная активация трансгенов не приводила к повышению устойчивости к острому облучению по продолжительности жизни. Сверхактивация генов репарации ДНК приводила к резкому снижению продолжительности жизни и в отсутствие облучения.

АЗИЗОВА Т.В., ВЯЗОВСКАЯ Н.С., ГЛАЗКОВА И.В., ГУРЬЯНОВ М.Ю., ОСОВЕЦ С.В., РУСИНОВА Г.Г. — 2014 г.

Изучена связь между полиморфными (аллельными) вариантами генов фазы II ферментативной биотрансформации ксенобиотиков (ФБК) и развитием рака легкого у работников ПО “Маяк”, подвергшихся воздействию пролонгированного внешнего -излучения и внутреннего -излучения от инкорпорированного 239Pu в результате профессиональной деятельности. Проанализированные полиморфные гены относились к мультигенному семейству глутатион-S-трансфераз (GSTs): GSTM1, GSTT1 (делеционный полиморфизм), GSTP1 313A>G (аллель G характеризуется менее активной формой продукта гена) и семейству N-ацетилтрансфераз (NAT): NAT2*6 590G>A, NAT2*5 481C>T (аллели A и T – “медленные” аллели). Анализ популяционной частоты генотипов и аллелей изучаемых генов, проведенный в группе работников ПО “Маяк”, показал их соответствие закону Харди–Вайнберга, а частота этих генотипов соответствовала их частоте в европейской популяции. Исследование было проведено методом “случай–контроль”. В группу “случаев” были включены 49 работников ПО “Маяк” с верифицированным диагнозом “рак легкого”. На момент установления диагноза средняя суммарная поглощенная доза внешнего воздействия -излучения в легких составила 1.03 Гр; средняя суммарная поглощенная доза внутреннего -излучения от инкорпорированного 239Pu в легких – 0.35 Гр. Группа “контролей” была подобрана по году рождения, полу и возрасту найма на основной завод и состояла из 172 работников ПО “Маяк”, у которых на момент исследования рак легкого не был зарегистрирован. Не выявлено сопряженности носительства гомозиготных делеций генов GSTM1 и GSTT1 (генотипы GSTM1 D/D и GSTT1 D/D) c риском развития рака легкого у обследованных сотрудников ПО “Маяк”. Отмечена тенденция к ассоциации гомозиготного генотипа NAT2 590АА (NAT2*6/ NAT2*6) с развитием рака легкого (OR = 2.44, p = 0.075), что не отмечено для других генотипов. Показано, что гетерозиготный генотип GSTP1 313АG имеет протективный характер в отношении риска развития рассматриваемой онкологической патологии (OR = 0.50, p = 0.041). Установлено три варианта парных сочетаний генотипов (GSTP1 313AA – GSTM1 D/D, GSTP1 313AA – NAT2 590AA, GSTP1 313GG – NAT2 481TT), предрасполагающих к развитию рака легкого. Комбинация генотипов GSTP1 313AG – GSTT1 I/*) имела протективный характер в отношении риска развития этого злокачественного новообразования.

АЛЕКСЕЕВА Н.В., ИГОЛКИНА Ю.В., КОССОВА Г.В., МЕЛЕХОВА О.П., САРАПУЛЬЦЕВА Е.И. — 2014 г.

Для изучения механизмов низкодозового радиационного воздействия на ракообразных рода Daphnia применен радиоиндикаторный метод привитой сополимеризации. Метод основан на количественной радиометрической регистрации процесса полимеризации, развивающегося в клетках многоклеточного организма под действием свободных радикалов, пропорционально имеющимся в тканях их количеству. Обнаружено, что воздействие -излучения в дозах 100 и 1000 мГр повышает количественный уровень свободно-радикальных реакций у непосредственно облученных дафний и первого поколения молоди, полученного от облученных самок. Это коррелирует со снижением жизнеспособности дафний и может быть его причиной.

АЛЕЩЕНКО А.В., АНТОЩИНА М.М., БИРЮКОВ В.А., КАРЯКИН О.Б., КУДРЯШОВА О.В., МИНАЕВА Н.Г., НИКОНОВА М.Ф., ПЕЛЕВИНА И.И., СЕРЕБРЯНЫЙ А.М., ЯРИЛИН А.А. — 2014 г.

В лимфоцитах периферической крови здоровых людей и больных раком предстательной железы (РПЖ) изучали поврежденность генома (частоту клеток с микроядрами и аберрациями хромосом), концентрацию активных форм кислорода (АФК), экспрессию маркеров активации (CD69), пролиферации (Ki67) и проапоптотического антигена CD95 Т-лимфоцитов, адаптивную способность. Исследовали также влияние гормонотерапии на свойства лимфоцитов и связь изученных показателей с эффективностью лечения, которую оценивали по уровню содержания в крови простатспецифического антигена (ПСА). Было обнаружено, что поврежденность генома при РПЖ не отличается от контроля, наблюдаются снижение радиочувствительности (облучение лимфоцитов в условиях in vitro в дозе 1 Гр) и повышение концентрации АФК, но эти изменения статистически незначимы. Содержание клеток, экспрессирующих маркеры CD69 и CD95, при РПЖ не изменяется, снижается экспрессия маркера пролиферативной активности Ki67. Радиочувствительность лимфоцитов при РПЖ коррелирует с экспрессией маркера CD95: при более высокой радиочувствительности этих клеток можно предполагать предрасположенность их к апоптотической гибели. Введение гормонов, курс которых проводят перед лучевой терапией, приводит к увеличению радиочувствительности лимфоцитов при РПЖ, снижению содержания АФК. Адаптивная способность лимфоцитов крови при РПЖ возрастает статистически незначимо, на нее гормоны не влияют, но высокий оксидативный статус способствует формированию адаптивного ответа. Для прогноза лечения представляется очень важным обнаруженная нами корреляционная связь между исходной (до начала лечения) частотой клеток с МЯ и эффективностью лечения: чем меньше поврежденных клеток, тем выше эффективность лечения. Полученные результаты могут иметь значение для экспериментального обоснования и понимания возможности использования лимфоцитов крови для дополнительной диагностики РПЖ и прогноза успеха его лечения.

ДЕРЯГИН В.В., ЛЕВИНА С.Г., ПОЛЮДИН А.Л. — 2014 г.

Рассмотрено распределение природного урана в почвах супераквальной и трансэлювиальной позиций прибрежного ландшафта озер Иткуль и Синара, а также в лишайниках на данной территории. Показана необходимость проведения анализа содержания элемента в соответствии с его формами нахождения в природной среде. Установлены особенности миграции, накопления и распределения урана в почвах горнолесной зоны водосборов исследуемых озер – Иткуль и Синара. Представлена видоспецифичность лишайников относительно содержания урана в субстрате.

ВЕРЕЩАКО Г.Г., ГОРОХ Г.А., НАУМОВ А.Д., ЧУЕШОВА Н.В. — 2014 г.

Изучали воздействие электромагнитного излучения диапазона мобильной связи (897 МГц, ежедневно, 8 ч/день) на состояние репродуктивной системы крыс-самцов 1-го поколения, полученных от облученных родителей и подвергнутых указанному воздействию в период эмбриогенеза и последующего постнатального развития. Установлено, что длительное электромагнитное воздействие привело к снижению количества родившихся животных (64 в опыте, 86 в контроле); изменению соотношения полов в сторону повышения количества самцов; значительному влиянию на репродуктивную систему самцов, ускоряя их половое развитие, выявляющееся в 2-месячном возрасте. Это воздействие приводило к значительной диспропорции процесса сперматогенеза: снижение количества сперматоцитов 1-го порядка, сперматоцитов в S-фазе, удлиненных сперматид и увеличение числа продолговатых сперматид, а также повышение числа зрелых сперматозоидов, жизнеспособность которых была снижена и составляла в возрасте 4 и 6 мес соответственно 73.7 и 66.1% от контрольного уровня. Полученные данные свидетельствуют о возникновении значительных нарушений в состоянии репродуктивной системы крыс-самцов при длительном воздействии электромагнитного излучения от сотового телефона.